Question

常溫下，將某一元酸HA和NaOH溶液等體積混合，兩種溶液的濃度和混合后所得溶液的pH如下表，請回答：

實驗編號	HA物質的量濃度 (mol·L-1)	NaOH物質的量濃度 (mol·L-1)	混合溶液的pH
甲	0.2	0.2	pH＝a
乙	c	0.2	pH＝7
丙	0.2	0.1	pH＞7
丁	0.1	0.1	pH＝9

（1）不考慮其它組的實驗結果，單從甲組情況分析，如何用a （混合溶液的pH）來說明HA是強酸還是弱酸________________。
（2）不考慮其它組的實驗結果，單從乙組情況分析，C是否一定等于0.2 ____（選填“是”或“否”）�；旌弦褐须x子濃度c(A^－)與 c(Na⁺)的大小關系是_________________。
（3）丙組實驗結果分析，HA是      酸（選填“強”或“弱”）。該混合溶液中離子濃度由大到小的順序是              。
（4）丁組實驗所得混合溶液中由水電離出的c(OH^－)＝        mol·L^-1。寫出該混合溶液中下列算式的精確結果（不需做近似計算）。
c(Na⁺)－c(A^－)＝           mol·L^-1     c(OH^－)－c(HA)＝        mol·L^-1。

Answer 1

（1）若a＝7，則HA是強酸；若a＞7，則HA是弱酸
（2）否      c(A^－)＝c(Na⁺)
（3）弱     c(Na⁺)＞c(A^－)＞c(OH^－)＞c(H⁺)
（4）10^－5      10^－5－10^－9      10^－9

試題分析：（1）中，已知NaOH為一元強堿，而HA為一元酸，所以若a＝7，則HA是強酸；若a＞7，則HA是弱酸；（2）中，當HA是強酸時，則c為0.2，若HA是弱酸時，則c大于0.2，所以C不一定等于0.2，根據電荷守恒可知，c(A^－)＝c(Na⁺)；（3）中，混合溶液的pH＞7，這說明HA是弱酸，其濃度大小的排列為c(Na⁺)＞c(A^－)＞c(OH^－)＞c(H⁺)；（4）中，根據在常溫下，K_w為10^-14可知，當pH＝9，即c(OH^－)為10^-9
所以c(H⁺)為10^－5，根據c(H⁺)＝c(OH^－)= 10^－5，所以丁組實驗所得混合溶液中由水電離出的
c(OH^－)＝10^－5 mol·L^-1。根據電荷守恒可以知道，c(Na⁺)+ c(H⁺)＝c(A^－)+c(OH^－)，c(Na⁺)=0.005，
c(H⁺)=10^－9，c(OH^－)＝10^－5 mol·L^-1，所以c(Na⁺)－c(A^－)＝（10^－5－10^－9）mol·L^-1；c(Na⁺)= c(A^－)+ c(HA)
即，c(A^－)+ c(HA) + c(H⁺)＝c(A^－)+c(OH^－)，化簡可得到c(HA) + c(H⁺)＝c(OH^－)，
所以c(OH^－)－c(HA)＝c(H⁺)＝10^－9 mol·L^-1。
點評：該題綜合多個知識點，是高考的考查重點，該題的信息量較大，有一定的難度。